내 자녀를 이해하기 위해 지금 필요한 것은 뇌과학

청소년을 위한 뇌과학 ㅣ 즐거운 지식 (비룡소 청소년) 14
니콜라우스 뉘첼, 위르겐 안드리히 지음, 김완균 옮김, 김종성 감수 / 비룡소 / 2009년 9월

1. 이 책을 읽는 동안 여러분의 머리가 지끈거린다면 그것은 뇌의 여기저기에서 활동 전위가 일어나고 신경 전달 물질이 분비되기 때문이다. 느끼기, 판단하기, 기억하기 등 뇌가 벌이는 모든 활동은 이런 사건들의 결과물이다.

2. 사람은 1000억 개의 신경 세포를 가지고 태어난다. 각각의 신경 세포에는 1만 개의 시냅스가 있다. 어른의 뇌에 있는 시냅스의 수는 많게는 100조 개에서 1,000조 개나 된다.

3. 만 두 살이 된 사라는 걸어 다닐 수도 있고 간단한 문장을 말할 수도 있었다. 하지만 아직은 대소변을 배출하는 기관의 근육을 완벽하게 조절하지 못했다. 이 능력은 만 세 살이 되어야 비로소 갖춰지기 때문이다. 즉, 그 부분의 근육을 조절하는 신경 세포가 수초를 완전히 형성하기까지 3년 정도의 시간이 필요한 것이다. 드디어 세 살이 된 사라는 근육에다 제대로 명령을 내릴 수 있게 되었다.

4. 환경 결정론: 뇌는 수많은 정보를 무차별적으로 받아들인다. 그런 다음 그중에서 자주 접하는 정보는 다른 것에 비해서 더 집중적으로 처리한다. 따라서 특정한 경험을 자주 반복하면 할수록 그 경험과 관련된 신경 세포가 더욱더 확실하게 연결된다. 그만큼 시냅스도 더 많이 형성된다.

5. 감정을 주고받는 것이 중요한 이유는 무엇일까?

6. 신경 세포는 받아들인 정보의 오류를 바로잡거나 빈틈을 보완하기도 한다. 바로 이 점 때문에 사람의 뇌는 ‘모 아니면 도’의 방식으로 작동하는 컴퓨터와 본질적으로 다르다. 뇌가 외부 세계의 실수를 얼마나 멋지게 수정해 내는지 지금 바로 확인해 보자. 다음 문장을 읽어보라.

글을 읽을 때 단어들을 구성하는 글자가 모두 제대로 씌어 있는지는 그다지 중요하지 않다. 글을 읽고 이해하기 위해서는 각 단어의 첫 글자와 마지막 글자만 정확하면 충분하다. 뇌는 아무런 어움려도 느끼지 않는다.

하지만 뇌의 똑똑함에 감탄하기는 아직 이르다. 뇌는 때로 착각에 빠져서 잘못된 결론을 이끌어 내기도 하기 때문이다. 착시 현상이 대표적인 경우이다.

7. 통증은 왜 중요할까?

8. 어린아이가 언어를 배우는 방법은?

9. 아이들은 자신의 의지를 실현시키기 위해 필요한 행동을 잘 모르기 때문에 고집을 부린다.

10. 레고 놀이를 하는 동안 배운 것들: 사라는 먼저 자그마한 레고 벽돌을 집는 법을 배웠다. 수십 개의 레고 벽돌을 멋지게 쌓아 올리는 법도 배웠다. 어떻게 하면 레고 벽돌로 쌓은 성벽이 쉽사리 무너지지 않을지 고민하면서 3차원 공간 개념도 자연스레 배웠다. 한 가지 일에 집중하는 법도 배웠다. 무엇보다도 사라는 실제 세계에는 존재하지 않는 사물이나 상황을 상상하는 것을 배웠다.

11. 사춘기의 변화와 혼란은 왜 일어나는 걸까? 편도체==>전두엽

뇌과학자들은 사춘기 뇌의 변화를 알아내기 위해 청소년들과 어른들을 MRI 안에 눕게 했다. 그리고 두려움을 드러낸 얼굴 사진을 보여 준 다음 어느 부분이 활성화되는지 관찰했다. 그 결과 청소년들은 편도체의 신경 세포가 자극을 받았다. 다시 말해, ‘사진 속의 사람은 두려워하고 있다’라는 정보가 편도체로 전달된 것이다. 그에 비해 어른들은 같은 사진을 보는 순간, 편도체 뿐만 아니라 전두엽의 신경 세포도 함께 자극을 받았다. 전두엽은 한 걸음 더 나아가, 정보를 주도적으로 평가하고 해석했다. 뇌과학자들은 뇌에서 감정을 담당하는 부분이 어른이 되면서 편도체에서 전두엽으로 바뀌게 된다는 결론을 이끌어 냈다. 이 결과는 청소년의 삶이 무엇 때문에 혼돈 상태로 빠져드는지도 설명해 준다. 이사를 해서 낯선 장소에 살게 되면 혼란스러움을 느끼는 것은 당연하니까 말이다.

이사를 하려면 길이 잘 뚫려 있어야 한다. 뇌에서 길을 내는 것은 수많은 시냅스이다. 알렉산더와 카이의 뇌에서는 약 10년 전에 수만 개의 시냅스가 만들어졌던 것과 마찬가지로 또다시 새로운 시냅스를 통해 신경 세포가 연결되고 있었다. …중략… 변화된 뇌는 변화 그 자체만으로 만족하지 못하고 어딘가에 사용되기를 원한다. 그래서 청소년은 뇌를 더 강렬하게 자극하는 새로운 경험을 적극적으로 찾아 나서게 된다. 귀가 터질 것만 같은 시끄러운 음악 듣기, 오토바이를 타고 전속력으로 달리기, 폭력이 난무하는 영화 보기, 부모님과 선생님에게 반항하기 같은 일들 말이다. 이런 행동은 재구성된 뇌가 정신없이 빨아들이는 새로운 영양분이다. 강렬하고 집중적인 경험은 청소년이 뇌의 새로운 구조에 적응하도록 도와준다. …중략… 한 가지 안타까운 점이 있다면, 청소년이 감정에 이리저리 휘둘리는 이 시기에는 스스로의 의지나 행동을 제대로 평가할 수 있는 능력이 아직 완전하지 않다는 사실이다. 그래서 청소년은 자신이 저지른 일이 얼마나 무모하고 위험천만한 행동이었는지를 시간이 지난 다음에야 깨닫게 된다. 청소년이 기쁨과 슬픔, 분노와 연민, 두려움과 열광 사이에서 균형을 찾기까지는 오랜 시간이 필요하다. 하지만 이 시기를 반드시 거쳐야만 비로소 안정된 삶을 눌릴 수 있다. 그래서 사춘기는 우리 인생에서 특히 중요한 시기이다.

12. 사랑: 사랑은 뇌와 온몸 구석구석에서 벌어지는 매우 복잡한 과정이다. 뇌가 가진 다양한 기능은 대부분 뇌에서 특정한 부분을 중심으로 이루어진다. 그에 비해 사랑에 빠지는 것은 뇌에서 서로 다른 임무를 맡고 있는 여러 부분이 벌이는 합동 작전이다.

신치아의 손이 팀의 눈에 닿는 순간, 팀의 몸은 여러 자극을 받아 들였다. 가장 먼저 팀의 얼굴 피부에서는 땀이 살짝 밴 손바닥과 부드러운 손가락 그리고 손 전체의 따뜻한 온기가 감지가 되었다. 그러자 ‘사랑의 묘약’이라 불리는 호르몬인 페닐에틸아민이 분비되어 몸 전체에 명령을 전달했다. 팀의 온몸은 곧바로 그 명령에 따랐다. 심장이 빨리 뛰었고, 허파가 잔뜩 팽창했으며, 혈관이 확장되어 체온이 올라갔다. 그래서 팀의 몸에서는 땀이 나기 시작했고 체취가 더욱 강해졌다. 이런 변화는 신치아에게도 똑같이 일어났다. 팀은 신치아의 두 손을 느낀 것과 동시에 신치아의 향기를 맡았고 곧이어 신치아의 얼굴을 보았다. 팀의 뇌 속에서는 신경 세포가 아주 바빠졌다.

뇌과학자들은 사랑에 빠진 사람들을 MRI 안에 눕게 하고는 사랑하는 상대방을 볼 때 뇌가 어떻게 활동하는지 살펴보았다. 이 실험 결과, 무엇보다도 도파민이라는 신경 전달 물질이 큰 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다. 도파민은 하는 일이 참 많다. 평소에 도파민은 길을 걷거나 계단을 오르내리는 것처럼 우리가 특별히 주의를 기울이지 않고 하는 일상적인 움직임을 조절한다. 뇌에서 감정을 담당하는 부분에서도 중요한 기능을 발휘한다. 뇌에서 감정을 담당하는 부분에서도 중요한 기능을 발휘한다. 도파민은 특히 사랑과 관련이 깊다. 사랑에 빠진 사람의 뇌에서는 여러 부분이 협력하여 연주회를 펼치는데 이때 지휘자는 바로 도파민이다. 뇌과학자들은 이 연주회를 ‘보상 체계’라고 부른다. 뇌가 우리에게 특별한 보상을 가져다주는 것이기 때문이다. 그 보상을 우리가 흔히 쓰는 말로 표현하자면 아마도 ‘행복감’일 것이다. …중략… 사랑에 빠진 사람에게 행복감을 불러일으키는 원인은, 즉 보상 체계를 작동시키는 요인은 컴퓨터 게임도 마약도 아니다. 바로 사랑하는 상대방이다. 사랑에 빠진 사람은 일단 보상 체계가 가동되면 이루 말할 수 없는 행복감을 경험하게 된다. 그리고 그 느낌을 자꾸자꾸 경험하고 싶어한다. 물론 사랑은 복잡한 감정이므로 도파민으로 모든 것을 설명할 수는 없다. 도파민 외에 노르아드레날린, 옥시토신, 엔도르핀 등의 신경 전달 물질이 복합적으로 작용하여 행복함을 더한다. 이것들은 보상 체계라는 연주회에서 사랑이라는 음악을 연주하기 위해 필요한 악기인 셈이다.

세르토닌[세로토닌이 모자라면 우울증, 불안증 등이 생긴다]도 중요한 역할을 맡는다. 이 말에 아마 여러분은 ‘아 사랑에 빠진 사람의 뇌에서는 세로토닌이 더 많이 분비되는구나.’하고 생각할 것이다. 하지만 사실은 오히려 그 반대이다. 사랑에 빠진 사람의 뇌는 그렇지 않은 사람에 비해 세로토닌의 양이 훨씬 적다 그렇다면 사랑은 불행일까? 그렇다! 사랑에 빠진 사람의 뇌는 줄어든 세로티닌 때문에 마치 강박증 환자의 뇌와 비슷해진다. 부엌의 가스 벨브를 꼭 잠갔는지 몇 번이고 확인하거나 시도 때도 없이 손을 씻어야 직성이 풀리는 강박증 환자처럼 팀은 날마다 신치아만 생각했다. 도저히 신치아 생각을 멈출 수가 없었다.

13. 마약은 위험해: 아편, 모르핀, 헤로인의 공통점은 양귀비를 원료로 만들어진다는 것이다. 그래서 뇌에도 비슷한 영향을 미친다. 뇌가 느끼는 통증과 관련된 영향이다. 통증을 느끼는 것은 살아남기 위해 반드시 필요한 기능이다. 몸의 일부가 손상을 입는 순간 즉시 그 사실을 알아차려야 하기 때문이다. 하지만 너무 심한 통증은 위험과 맞서 싸우거나 도망쳐야 하는 상황에서 오히려 방해가 될 수도 있다. 그럴 때 뇌는 엔도르핀을 만들어서 통증을 줄인다. 그런데 아편, 모르핀, 헤로인은 엔도르핀보다 훨씬 더 강력하다. 육체적인 통증을 줄여 줄 뿐만 아니라 엄청난 행복감까지 가져다준다. 문제는 그 부작용으로 심각한 후유증이 따라온다는 점이다. 마약이 주는 인공적인 행복에 길들여진 뇌는 마약을 계속해서 원하게 되고, 필요로 하는 양도 점점 늘어나게 된다. 결국 뇌는 마약에 완전히 사로잡히고 만다. 이것이 마약 중독이다. 마약에 중독된 사람이 갑자기 마약을 끊으면 공포감, 통증, 경련, 구토 같은 금단 현상에 시달린다.

14. 스트레스: 야콥이 졸업 시험 때문에 스트레스를 받았듯 우리 조상은 야생 동물과 맞서 싸우며 스트레스를 받았다. 뇌와 몸이 스트레스에 대처하는 방법은 그때나 지금이나 그다지 달라지지 않았다. 그 방법은 크게 나누어 둘 중 하나이다. 스트레스로부터 도망칠 것인가 아니면 스트레스에 맞서 싸울 것인가.

심장이 빨리 뛰는 것은 온몸에 더 많은 혈액을 공급하기 위해서이고, 호흡이 빨라지는 것은 더 많은 산소를 받아들이기 위해서이다. 경계 태세를 갖춘 몸은 땀을 내보낸다. 근육 조직은 팔과 손가락이 떨리기까지 할 정도로 수축된다. 뇌는 몸에 저장되어 있는 탄수화물이 분해되도록 지시한다. 이로써 몸이 더 빠르고 더 강하게 반응하는 데 필요한 더 많은 에너지가 모인다. 스트레스를 받은 뇌는 이 에너지를 가지고 싸우거나 아니면 도망칠 만반의 준비를 갖추는 것이다.